伯方煤矿巷道围岩压力与变形研究：数值模拟与支护策略

"对伯方煤矿二盘区3211回风巷掘进工作面的巷道围岩压力和变形规律进行了深入的研究。该区巷道围岩被归类为第Ⅳ类不稳定围岩，具有较大的围岩压力和明显的矿压现象。基于实验室获得的3号煤煤岩物理力学参数和巷道支护参数，进行了数值模拟分析，以评估支护策略的效果。分析结果显示，巷道开挖后，左帮变形65mm，右帮66mm，顶板32mm，而围岩破坏深度为顶板1.5m，底板1.5m，两帮各1.5m。通过对3211回风巷的围岩变形和锚杆受力监测，证实了联合支护方案能有效抵御动压，确保了现有条件下围岩的稳定控制。" 在煤炭开采过程中，巷道围岩的压力和变形是关键的安全问题，尤其对于第Ⅳ类不稳定围岩，其压力大且矿压显现剧烈，对巷道支护提出严峻挑战。伯方煤矿3号煤层的地质条件复杂，煤层下方的顶底板主要由不同类型的岩石构成，这些岩石的层理发育，增加了围岩的不稳定性。 针对这一情况，3211回风巷采用了"锚杆+锚索+金属网+钢筋托梁"的联合支护方式，其中锚杆规格为Φ20mm×2200mm的高强度左旋螺纹钢锚杆，排距设定为900mm。这种支护设计旨在通过多层防护结构，提高对围岩变形的抵抗能力，防止巷道因压力和变形而导致的结构失效。 数值模拟分析显示，尽管围岩有显著的变形，但支护措施能够有效控制其破坏深度，保持巷道的稳定性。监测数据进一步证明，联合支护方案对动态压力有良好的承受能力，确保了围岩在当前条件下得到有效的控制，从而保障了矿井的安全生产。 通过对伯方煤矿巷道围岩压力和变形的深入研究，结合数值模拟和现场监测，可以优化巷道支护设计，提升矿井的安全性和经济性。这不仅对于伯方煤矿，也为类似地质条件下的其他煤矿提供了有价值的参考和实践经验。